ROBOTICA MOBILE
Robotica Mobile – Tipi di locomozione
AA 2005/06
Basilio Bona – DAUIN – Politecnico di Torino
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ROBOTICA MOBILE
Quello che la natura non fa …
sono le ruote
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Robot mobili su ruote
ROBOTICA MOBILE
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Ipotesi di funzionamento
le parti costituenti sono rigide
il robot è composto da una
base su cui sono assemblate
una o più ruote ideali
le ruote possono essere di
vario tipo, attive o passive
le ruote possono essere
sterzanti o non sterzanti,
oppure costituite da cingoli
l’asse di sterzatura è sempre
perpendicolare al suolo
il raggio delle ruote è costante
il moto delle ruote sul piano è
ideale (rotolamento puro, no
scivolamento laterale)
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Tipi di ruota
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Ruota
Ruota
Ruota
Ruota
Ruota
semplice sterzante
semplice non sterzante
basculante o “castor wheel”
omnidirezionale o “omniwheel” o “swedish wheel”
ominidirezionale sferica
• Le ruote possono essere attive, cioè collegate con un
motore che fornisce una coppia motrice esterna, oppure
passive, quando, prive di coppia motrice applicata, si
muovono per effetto di trascinamento.
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Ruota semplice non sterzante
• non possiede asse sterzante
• esempio di robot mobile con
due ruote (motrici) fisse e una
sterzante
schema grafico utilizzato
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Ruota semplice non sterzante
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Ruota semplice non sterzante
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Ruota semplice sterzante
vista di fronte
vista dall’alto
vista laterale
schema grafico utilizzato
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Ruota semplice sterzante
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• possiede asse sterzante
schema grafico utilizzato
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ROBOTICA MOBILE
Ruota semplice sterzante
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Castor Wheel – Ruota basculante
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ROBOTICA MOBILE
Castor Wheel – Ruota basculante
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Omniwheel – Ruota omnidirezionale
a)
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b)
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c)
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Omniwheel – Ruota omnidirezionale
Assi a 45o
a)
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b)
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Omniwheel – Ruota omnidirezionale
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Ruota omnidirezionale sferica
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Rappresentazioni simboliche delle ruote
Attiva = attuata da un motore
Passiva = libera di muoversi, ma
non attuata da un motore
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ROBOTICA MOBILE
Cinematica planare del robot mobile
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Cinematica planare del robot mobile
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• l’angolo di sterzo b(t ) è quello compreso tra la direzione della
velocità e la direzione della ruota
• equivale a quello compreso tra la normale alla velocità e l’asse di
rotazione della ruota
• i parametri cinematici del robot mobile sono la posizione e l’assetto
del riferimento sul robot rispetto a un riferimento assegnato
(
p(t ) = x y q
æc -s
çç q
q
Rm0 = ççsq cq
çç
ççè 0
0
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)
T
0÷ö
÷÷
0÷÷
÷÷
1÷÷ø
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Strutture tipiche di robot mobili
Ruote fisse attive + castor wheel passiva
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Ruote fisse attive + ruota sterzante
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Strutture tipiche di robot mobili
ROBOTICA MOBILE
Ruote differenziali + ruota sferica
passiva (appoggio)
Ruote differenziali + ruote sferiche
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Strutture tipiche di robot mobili
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Ruote omnidirezionali attive
Ruote fisse attive + ruota omnidirezionale
passiva
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Strutture tipiche di robot mobili
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Ruote omnidirezionali attive
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